Mikä on lämpökäsittely?
Lämpökäsittelyllä tarkoitetaan metallin lämpökäsittelyprosessia, jossa materiaaleja kuumennetaan, pidetään lämpimänä ja jäähdytetään kiinteässä tilassa halutun rakenteen ja ominaisuuksien saamiseksi. Kivikaudelta pronssi- ja rautakaudelle edetessä lämpökäsittelyn rooli tunnistettiin vähitellen.
Kiinalaiset olivat jo vuosina 770-222 eKr. havainneet tuotantokäytännössä, että teräksen ominaisuudet muuttuisivat lämpötilan ja paineen muodonmuutosten vaikutuksesta. Valkoisen valuraudan pehmennyskäsittely on tärkeä prosessi maataloustyökalujen valmistuksessa.
Lämpökäsittely sisältää normalisoinnin, hehkutuksen, karkaisun, karkaisun, hiiletyksen, käsittelyn jne.
1. Normalisointi: lämmitetään terästä tai teräsosia sopivaan lämpötilaan kriittisen pisteen AC3 tai ACM yläpuolelle ja pidetään sitä tietyn ajan, sitten jäähdytetään ilmassa perliittimäisen rakenteen saamiseksi.
2. Hehkutushehkutus: lämmitetään hypoeutektoidinen terästyökappale 20-40 astetta AC3:n yläpuolelle, pidetään sitä jonkin aikaa, sitten jäähdytetään hitaasti uunissa (tai haudataan hiekkaan tai kalkkiin) alle 500 asteeseen ja jäähdytetään ilmaa.
3. Karkaisu: Lämpökäsittelyprosessi, jossa teräs austenitisoidaan ja jäähdytetään sitten sopivalla jäähdytysnopeudella, jotta työkappale saatetaan läpi martensiittia ja muita epävakaita rakenteellisia muutoksia koko poikkileikkauksella tai tietyllä alueella.
4. Karkaisu: Kuumenna karkaistua työkappaletta sopivaan lämpötilaan kriittisen pisteen AC1 alapuolelle tietyksi ajaksi ja jäähdytä se sitten vaatimukset täyttävällä menetelmällä vaaditun rakenteen ja ominaisuuksien saamiseksi.
5. Teräksen hiiletys: Hiiletys on prosessi, jossa hiiltä ja typpeä suodatetaan samanaikaisesti teräksen pintaan. Tavallisesti hiilenpoistoa kutsutaan myös syanidaatioksi, ja keskilämpötilaista kaasuhiiletystä ja matalan lämpötilan kaasuhiiletystä (eli kaasupehmeänitridausta) käytetään laajalti. Keskilämpötilaisen kaasuhiilitridauksen päätarkoitus on parantaa teräksen kovuutta, kulutuskestävyyttä ja väsymislujuutta. Matalissa lämpötiloissa kaasuhiiletys on pääasiassa nitrausta, ja sen päätarkoituksena on parantaa teräksen kulutuskestävyyttä ja iskeytymiskestävyyttä.
6. Karkaisu ja karkaisu: Yleensä lämpökäsittelyä yhdistettynä karkaisuun ja korkean lämpötilan karkaisuun kutsutaan karkaisuksi ja karkaisuksi. Karkaisu- ja karkaisukäsittelyä käytetään laajalti erilaisissa tärkeissä rakenneosissa, erityisesti niissä kiertokankeissa, pulteissa, hammaspyörissä ja akseleissa, jotka toimivat vaihtelevalla kuormituksella. Karkaisu- ja karkaisukäsittelyn jälkeen saadaan karkaistu sorbiittirakenne, jonka mekaaniset ominaisuudet ovat paremmat kuin saman kovuuden normalisoitu sorbiittirakenne. Sen kovuus riippuu korkean lämpötilan karkaisulämpötilasta ja liittyy teräksen karkaisustabiilisuuteen ja työkappaleen poikkileikkauskoon, yleensä välillä HB200-350.
